Mga Pagtingin: 0 May-akda: Site Editor Oras ng Pag-publish: 2025-08-27 Pinagmulan: Site
Ang mataas na temperatura ay gumagawa ang mga solar panel , lalo na sa mga maiinit na lugar. hindi gaanong gumagana Ang mataas na temperatura ay nakakasira sa performance ng pv module dahil sa mga pagbabagong pisikal at elektrikal. Ang mga solar module tulad ng PERC, TOPCon, IBC, at HJT ay nawawalan ng kahusayan kapag ito ay uminit. Ipinapakita ng koepisyent ng temperatura kung gaano kalaki ang pagbaba ng kahusayan. Para sa karamihan ng mga module, ang numerong ito ay nasa pagitan ng -0.24 at -0.34 %/°C. Sa mainit na klima, ang mga solar panel ay maaaring maging kasing init ng 65–70°C. Nagdudulot ito ng malaking pagbaba sa enerhiya na kanilang ginagawa.
Bumababa ang kahusayan ng solar panel kapag umiinit ito. Naaapektuhan nito ang parehong kung gaano karaming kapangyarihan ang ginawa kaagad at higit sa isang taon.
| Uri ng Module | Temperature Coefficient (%/°C) | Tinantyang Pagkawala ng Power sa 40°C Pagtaas |
|---|---|---|
| PERC | -0.34 | Mga 13.6% na pagkawala |
| TOPCon | -0.32 | Tungkol sa 12.8% na pagkawala |
| IBC | -0.29 | Mga 11.6% na pagkawala |
| HJT | -0.24 | Tungkol sa 9.6% na pagkawala |
Ang mga epekto ng temperatura sa kahusayan ng solar panel ay isang malaking pag-aalala para sa mga designer ng pv module. Ipinakikita ng mga pag-aaral na ang mga koepisyent ng temperatura ay naiiba para sa bawat teknolohiya. Ang mga bilang na ito ay hindi lumalala habang tumatagal. Kapag ang temperatura ay nakakaapekto sa kahusayan ng solar panel, nangangahulugan ito ng mas kaunting kapangyarihan at mas kaunting pera mula sa mga solar energy system.
Dahil sa mataas na temperatura, hindi gaanong gumagana ang mga solar panel. Nangyayari ito dahil binabago ng init ang mga bagay sa loob ng mga module. Ang mga pagbabagong ito ay nagiging sanhi ng mga panel upang gumawa ng mas kaunting kapangyarihan.
Ang iba't ibang uri ng solar panel ay nawawalan ng kuryente sa iba't ibang bilis. Ang ilang mga panel, tulad ng HJT at CIGS, ay mas mahusay sa init. Pinapanatili nila ang mas maraming enerhiya kapag mainit sa labas.
Ang pag-install ng mga panel sa tamang paraan ay nakakatulong sa kanila na manatiling cool. Ang mga nakakataas na panel ay nagbibigay-daan sa hangin na lumipat sa ilalim ng mga ito. Ang paggamit ng mga cooling material ay tumutulong din sa mga panel na gumana nang mas mahusay.
Ang mga materyales sa solar panel ay napakahalaga. Ang mga bagay tulad ng mga encapsulant at coatings ay tumutulong sa mga panel na mahawakan ang init. Tinutulungan din ng mga materyales na ito ang mga panel na tumagal nang mas matagal sa mga maiinit na lugar.
Ang mga cooling system at matalinong teknolohiya ay makakatulong sa mga panel na gumana nang mas mahusay. Maaari silang gumawa ng mga solar panel hanggang sa 15% na mas mahusay. Ginagawa nitong mas kapaki-pakinabang at mas mura ang solar energy sa mga maiinit na lugar.
Gumagawa ng kuryente ang mga solar panel gamit ang photovoltaic effect. Ang sikat ng araw ay tumama sa solar cell at nagpapagalaw ng mga electron. Ang paggalaw na ito ay lumilikha ng electric current. Ang bandgap ay ang enerhiya na kailangan para malaya ang mga electron. Ang iba't ibang mga module ng pv ay may iba't ibang mga bandgaps. Binabago ng bandgap kung gaano kahusay na nagiging kuryente ang sikat ng araw.
Kapag mas uminit, lumiliit ang bandgap. Nangangahulugan ito na ang mga electron ay nangangailangan ng mas kaunting enerhiya upang lumipat. Ngunit mas maraming mga electron ang maaaring muling pagsamahin bago makolekta. Kung gaano kahusay ang paglamig ng isang module ay nakakaapekto sa pinakamahusay na bandgap nito. Kung hindi mabilis lumamig ang isang module, mas bumababa ang kahusayan nito. Para sa CIGSe solar cells, ang pagkontrol sa bandgap ay nakakatulong sa boltahe at kahusayan. Ipinapakita nito kung bakit mahalaga ang pagpapanatiling cool ng mga module para sa pagganap ng pv.
Tandaan: Binabago ng init kung paano kumikilos ang mga electron sa loob ng module. Nagsisimula ito sa antas ng atomic at nakakaapekto sa kahusayan.
Binabago ng temperatura ang boltahe at kasalukuyang mula sa isang solar module. Kapag mas uminit, bumababa ang open-circuit voltage (VOC). Nangyayari ito dahil mas maraming tagadala ng singil ang nasa loob ng cell. Ang mga electron ay maaaring bumalik nang mas madali. Para sa mga silicon solar panel, bumababa ang boltahe ng humigit-kumulang 2.2 millivolts kada degree Celsius.
Ang short-circuit current (ISC) ay tumataas nang kaunti sa init. Ang mas mataas na temperatura ay nagpapadali para sa mga electron na gumalaw. Kaya, kaunti pang kasalukuyang daloy. Ngunit ang pagbaba ng boltahe ay mas malaki kaysa sa kasalukuyang nakuha. Nangangahulugan ito na bumababa ang kapangyarihan at kahusayan ng module habang umiinit ito.
Ang mas mainit na temperatura ay nagpapababa ng boltahe ng open-circuit.
Ang short-circuit current ay tumataas ng kaunti dahil mas madaling gumalaw ang mga electron.
Ang pagbaba ng boltahe ay mas malaki kaysa sa kasalukuyang nakuha, kaya bumaba ang kahusayan.
Ang mga pagbabago sa paglaban sa loob ng module ay nagbabago din sa output.
Ipinapakita ng mga pagsubok na nangyayari ang mga bagay na ito. Kapag uminit ang isang panel, bumababa ang boltahe, bahagyang tumataas ang kasalukuyang, at bumababa ang kabuuang output. Iyon ang dahilan kung bakit ang temperatura ay isang malaking pag-aalala para sa mga taga-disenyo ng solar system.
Ang init ay gumagawa ng mga electron at mga butas na muling pinagsama sa loob ng cell. Kung muling pinagsama ang mga ito bago maabot ang mga contact, mawawalan ng kuryente ang module. Dahil sa mas mainit na temperatura, mas madalas mangyari ang recombination na ito. Pinapababa nito ang kasalukuyang at ginagawang hindi gaanong mahusay ang panel.
Ang temperatura ng module ay nagbabago kung gaano karaming mga electron ang muling pinagsama.
Ang mas maraming mga depekto sa materyal ay nangangahulugan ng higit pang mga recombination spot.
Ang init ay nagpapataas ng resistensya sa loob ng module, na nagpapahirap sa daloy ng kasalukuyang.
Higit pang recombination at paglaban mas mababang kahusayan at output.
Ipinakikita ng mga pag-aaral na ang mas mataas na temperatura ay nagpapataas ng resistensya ng cell. Ginagawa nitong mas mahirap para sa kuryente na lumipat sa module. Kaya, mas bumaba ang performance. Ang parehong recombination at resistance na magkasama ay nangangahulugan na ang mainit na panahon ay maaaring magdulot ng malaking pagkawala ng kuryente.
Sa buod, nakakaapekto ang temperatura sa mga pv module sa pamamagitan ng pagpapalit ng bandgap, boltahe, kasalukuyang, recombination, at resistance. Ang lahat ng mga bagay na ito ay nagtutulungan upang mapababa ang kahusayan habang ito ay nagiging mas mainit.
Nakukuha ng mga solar panel ang kanilang mga rating mula sa Standard Test Conditions, na tinatawag na STC. Gumagamit ang STC ng perpektong mga setting ng lab. Ang temperatura ng cell ay nakatakda sa 25°C. Napakalakas ng sikat ng araw sa 1000 W/m². Ngunit ang totoong buhay ay hindi tulad ng lab. Sa labas, ang mga solar panel ay nagiging mas mainit at ang sikat ng araw ay mas mahina. Ang hangin at masa ng hangin ay nagbabago rin kung gaano kahusay gumagana ang mga panel.
| Parameter | Standard Test Conditions (STC) | Real-World Operating Conditions (NOCT) |
|---|---|---|
| Pag-iilaw | 1000 W/m² (perpektong intensity ng sikat ng araw) | 800 W/m² (mas mababa, mas karaniwang sikat ng araw) |
| Temperatura | Temperatura ng cell sa 25°C (77°F) | Temperatura sa paligid sa 20°C (68°F); temperatura ng cell ~45°C |
| Air Mass | 1.5 (karaniwang haba ng landas sa atmospera) | Hindi tinukoy, nag-iiba ayon sa lokasyon |
| Bilis ng hangin | Hindi isinasaalang-alang | 1 m/s (nakakaapekto sa paglamig at temperatura) |
Ipinapakita ng talahanayan na ang STC ay parang isang perpektong mundo. Sa totoong buhay, ang mga solar module ay madalas na umabot sa 45°C. Nakukuha din nila ang mas kaunting sikat ng araw kaysa sa lab. Dahil sa mga pagbabagong ito, hindi gaanong mahusay ang mga solar panel. Sa totoong buhay, ang mga panel ay karaniwang nagbibigay lamang ng 70–80% ng kanilang STC rating. Ginagamit ng mga inhinyero ang mga numerong ito upang hulaan kung gaano kalakas ang gagawin ng isang system sa labas ng lab.
Ang iba pang mga bagay ay nagpapababa din sa kung gaano karaming kapangyarihan ang nakukuha mo. Ang susunod na talahanayan ay naglilista ng mga karaniwang pagkalugi sa mga tunay na solar system:
| Loss Factor | Typical Loss Range / Impact |
|---|---|
| Mga Epekto sa Temperatura | Bumababa ang kahusayan habang tumataas ang temperatura ng module (hal., 5-10% derate) |
| Mga Wiring at Conduction | Nawala ang enerhiya sa mga cable at koneksyon (1-3%) |
| Kahusayan ng Inverter | Mga pagkalugi ng conversion mula DC patungong AC (95-98% na kahusayan) |
| Dumi at Pagtatabing | Pagbabawas ng output dahil sa alikabok, dumi, niyebe, pagtatabing (2-5%) |
| Pagkasira ng Module | Taunang pagkawala ng kahusayan sa paligid ng 0.5% bawat taon |
Ang mga solar panel ay mas gumagana sa lab kaysa sa labas. Inihahambing ng Performance Ratio, o PR, ang tunay na output sa perpektong output. Ang mga numero ng PR ay mula 66% hanggang 88%. Nangangahulugan ito ng maraming bagay, tulad ng init, mga wire, at edad, lahat ay mas mababa ang kahusayan ng solar panel.
Sinasabi sa amin ng koepisyent ng temperatura kung gaano kalaki ang pagbaba ng kapangyarihan ng solar module kapag mas uminit ito sa 25°C. Mahahanap mo ang numerong ito sa mga datasheet. Ito ay ipinapakita bilang isang porsyento para sa bawat degree Celsius. Ginagamit ng mga inhinyero ang koepisyent ng temperatura upang malaman kung gaano karaming kapangyarihan ang mawawala kapag uminit ang panel.
Ang koepisyent ng temperatura ay nakakaapekto sa mahahalagang bagay:
Open-circuit na boltahe (VOC)
Short-circuit current (ISC)
Pinakamataas na power point (Pmpp)
Halimbawa, kung ang isang module ay may temperature coefficient na -0.3%/°C, nawawala ang 0.3% ng kapangyarihan nito para sa bawat degree na higit sa 25°C. Sinusuri ito ng mga technician sa pamamagitan ng panonood kung paano nagbabago ang boltahe, kasalukuyang, o kapangyarihan habang umiinit ang panel. Ang koepisyent ng temperatura ay tumutulong sa mga tao na magdisenyo ng mga sistema at maiwasan ang mga problema mula sa matataas na boltahe kapag ito ay malamig.
Ang kahusayan ng solar panel ay nakasalalay sa koepisyent ng temperatura. Ang mas mababang mga numero ay nangangahulugan ng mas kaunting pagkawala ng kuryente sa mainit na panahon. Ang ilang mga module, tulad ng HJT, ay may mas mahusay na mga koepisyent ng temperatura. Ang mga ito ay mabuti para sa mga lugar na napakainit.
Ang mga solar module ay nawawalan ng kuryente habang sila ay umiinit. Ginagamit ng mga inhinyero ang matematika upang hulaan kung magkano ang nawala. Ganito ang hitsura ng isang formula para sa temperatura ng cell:
Tcell = Tamb + (1 / U) * (Alpha * Ginc * (1 - Effic))
Tcell: temperatura ng cell
Tamb: temperatura sa paligid
U: heat loss factor (W/m²·K)
Alpha: absorption coefficient (karaniwang 0.9)
Ginc: papasok na sikat ng araw (irradiance)
Effic: kahusayan ng solar panel
Kung ang hangin ay 35°C, ang sikat ng araw ay 800 W/m², at ang panel ay 20% mahusay, ang cell ay maaaring maging mas mainit kaysa sa 55°C. Ang mas mataas na temperatura ng cell ay nangangahulugan ng mas maraming power ang nawawala. Kung ang koepisyent ng temperatura ay -0.3%/°C, ang pagtaas ng 30°C sa itaas ng 25°C ay nangangahulugan ng 9% na pagbaba sa kapangyarihan.
Ang mga siyentipiko ay nag-aral ng rooftop solar sa loob ng maraming taon. Natagpuan nila na ang pagkawala ng init ay isang malaking bahagi ng kabuuang pagkalugi. Ang mga ito ay tinatawag na array capture losses. Sa paglipas ng panahon, nawawala rin ang mga panel ng humigit-kumulang 0.5% na kahusayan bawat taon. Ang alikabok, lilim, at pagkawala ng mga kable ay nagpapalala sa mga bagay.
Tip: Palaging suriin ang koepisyent ng temperatura at gumamit ng totoong data upang mahulaan ang mga pagkalugi.
Ang mga solar panel ay nawawalan ng kuryente sa mainit na panahon. Sa pamamagitan ng pagsukat sa mga pagkalugi na ito, mapipili ng mga designer ang pinakamahusay na mga panel at mga paraan upang mai-install ang mga ito para sa higit na kapangyarihan.
Gumagamit ang mga solar panel ng iba't ibang materyales upang makagawa ng kuryente mula sa sikat ng araw. Ang mga kristal na silikon na module ay gumagana nang maayos sa normal na mga kondisyon. Ang mga monocrystalline silicon module ay maaaring umabot ng hanggang 26.7% na kahusayan. Ang mga polycrystalline module ay maaaring umabot sa 24.4% na kahusayan. Ang mga module ng manipis na pelikula, tulad ng CIGS, ay may mas mababang kahusayan. Ngunit mas mahusay ang mga ito sa mainit na lugar. Ang mga module ng CIGS ay nawawalan ng mas kaunting kahusayan kapag ito ay uminit. Ang kanilang temperature coefficient ay -0.36%/°C lamang. Ang mga kristal na silikon na module ay may mas mataas na mga koepisyent ng temperatura. Nangangahulugan ito na nawawalan sila ng higit na kapangyarihan kapag ito ay mainit. Ang mga module ng manipis na pelikula ay mas mahusay din kapag may kaunting liwanag o kaunting lilim.
| Uri ng Module | Efficiency Range (%) | Temperature Coefficient (%/ºC) | Temperature Sensitivity at Efficiency Loss Summary |
|---|---|---|---|
| Monocrystalline c-Si | 15 - 20 | -0.446 | Mataas na kahusayan ngunit nawawalan ng higit na kapangyarihan habang umiinit ito |
| Polycrystalline c-Si | 13 - 16 | -0.387 | Katamtamang kahusayan at katamtamang sensitivity sa init |
| Manipis na Pelikulang CIGS | 10 - 14.5 (karaniwang) | -0.36 | Mas mababang kahusayan ngunit hindi gaanong apektado ng init, mas mahusay na gumagana sa mainit at mahinang liwanag |
Ang mga module ng manipis na pelikula ay patuloy na gumagana nang maayos sa mainit at nagbabagong liwanag. Ang mga crystalline silicon module ay may mas mataas na peak efficiency ngunit mas nawawalan ng lakas kapag ito ay uminit.
Ang teknolohiya ng solar ay patuloy na nagiging mas mahusay. Ang mga module ng HJT ay umabot ng hanggang 26.56% na kahusayan sa mga lab. Pinapanatili nila ang mahusay na pagganap kahit na ito ay mainit. Ang kanilang temperatura coefficient ay humigit-kumulang -0.25%/°C. Kaya, nawawalan sila ng kuryente kapag umiinit. Ang mga module ng TOPCon ay may mataas na kahusayan at hindi masyadong mahal. Ang kanilang temperatura coefficient ay malapit sa -0.32%/°C. Gumagamit ang mga module ng IBC ng disenyo ng back-contact. Nakakatulong ito na bawasan ang pagtatabing at nagbibigay ng 22–24% na kahusayan. Ang kanilang temperatura coefficient ay humigit-kumulang -0.29%/°C. Ang mga module ng PERC ay madalas na ginagamit ngunit nawawalan ng higit na kahusayan sa init.
| Technology | Temperature Coefficient (%/°C) | Tinantyang Pagkawala ng Power (25°C hanggang 65°C) | Mga Katangian ng Efficiency at Konteksto ng Application |
|---|---|---|---|
| HJT | Tungkol sa -0.243% | Mga 9.72% | Pinakamahusay na katatagan ng temperatura; kahusayan ng higit sa 24%; mababang pagkasira; mabuti para sa mainit, maaraw na mga lugar at paggamit ng gusali. |
| TOPCon | Sa paligid -0.32% | Mga 12.8% | Katamtamang temperatura koepisyent; limitasyon ng kahusayan tungkol sa 28.7%; magandang presyo; gumagana nang maayos sa mga maiinit na lugar. |
| IBC | Sa paligid -0.29% | Mga 11.6% | Mataas na kahusayan (22-24%); mukhang maganda; mas kaunting pagtatabing; mabuti para sa mga magagarang gusali. |
| PERC | Mas mataas na temperatura sensitivity | Mas mataas na pagkawala ng kapangyarihan kaysa sa iba | Ginamit ng marami ngunit nawawalan ng higit na kapangyarihan sa init; mas bumababa ang kahusayan sa mataas na temperatura. |
Ang mga solar module ay kumikilos nang iba sa labas ng lab. Sa mga maiinit na lugar, ang mga crystalline na silicon module ay nawawalan ng 8-9% ng kanilang taunang enerhiya dahil sa init. Ang mga module ng manipis na pelikula ay nawawalan lamang ng halos 5%. Ang mga module ng CIGS ay nagpapanatili ng mas mahusay na ratio ng pagganap sa pagitan ng 10–50°C. Ang mga bagay tulad ng alikabok, halumigmig, at hangin ay nagbabago rin kung gaano kahusay gumagana ang mga pv module. Ang alikabok at halumigmig ay maaaring magdulot ng hanggang 30% na pagkawala ng kuryente. Ang mga paraan ng pagpapalamig, tulad ng mga hybrid na PV-thermal system, ay tumutulong sa mga panel na gumana nang mas mahusay sa mga maiinit na lugar.
| Photovoltaic Technology | Thermal Losses sa Hot Climates | Performance Ratio / Mga Epekto sa Hot Climate |
|---|---|---|
| Mono-crystalline Silicon (mono-c-Si) | 8% taunang pagkawala ng enerhiya | Mas mababang performance ratio kaysa CIGS; mas nawawalan ng lakas kapag mainit |
| Multi-crystalline Silicon (multi-c-Si) | 9% taunang pagkawala ng enerhiya | Katulad na pagkalugi bilang mono-c-Si; pinapababa ng init ang pagganap |
| Teknolohiya ng manipis na pelikula | 5% taunang pagkawala ng enerhiya | Mas mahusay sa paghawak ng init; nawawalan ng mas kaunting kapangyarihan |
| Amorphous Silicon (a-Si) | N/A | Mas mahusay na gumagana sa mainit-init na buwan dahil sa thermal annealing |
| Copper Indium Gallium Selenide (CIGS) | N/A | Mas mataas na performance ratio kaysa sa mga crystalline na silicon na PV sa pagitan ng 10–50°C |
Ang pagganap ng PV module ay depende sa uri, panahon, at kung paano ito naka-set up. Ang pagpili ng tamang solar module ay nakakatulong na makakuha ng mas maraming enerhiya at makatipid ng pera, lalo na sa mga maiinit na lugar.
Pinagmulan ng Larawan: pexels
Ang mga materyales sa encapsulation ay nagpapanatili ng mga solar cell na ligtas mula sa init at tubig. Pinoprotektahan din nila ang mga bumps at pressure. Ang uri ng encapsulant ay nagbabago kung gaano kahusay ang paghawak ng isang module sa init. Nakakaapekto rin ito kung gaano katagal ang module.
Ang EVA ay lumalaki nang higit pa kaysa sa mga metal at silikon kapag ito ay uminit. Ginagawa nitong stress sa loob ng module habang pinapainit at pinapalamig.
Ang stress ay maaaring magdulot ng mga bitak o sirang bahagi sa loob ng module.
Ang pagpili ng tamang encapsulant ay nagpapababa ng posibilidad ng pinsala. Tinutulungan nito ang modyul na manatiling matatag.
Kung gaano karaming mga encapsulant ang bumabanat at lumiliit ay nakakaapekto sa kung paano magkadikit ang mga layer. Binabago nito kung gaano katigas ang module.
Ang pagdaragdag ng mga bagay tulad ng SiC, BN, o ZnO sa EVA ay nakakatulong sa pag-alis ng init nang mas mabilis. Halimbawa, ang paghahalo ng 30% SiC na ginawang thermal efficiency ay umabot sa 70.02%. Ang kahusayan sa kuryente ay umabot sa 16.94% dahil nanatiling mas malamig ang cell.
Ang mas mahusay na daloy ng init mula sa mga additives na ito ay maaaring magpapataas ng kapangyarihan ng higit sa 7%.
Tip: Ang paggamit ng magagandang encapsulation na materyales at mga espesyal na additives ay nakakatulong sa mga pv module na manatiling cool at gumana nang mas mahusay sa mga maiinit na lugar.
Kung paano ginawa ang mga wire at path ng module ay nakakatulong sa pagkontrol ng init at kuryente. Natuklasan ng mga siyentipiko na ang paggamit ng graphite at aluminum films sa backsheet ay nagpapalamig ng mga kristal na silikon na module. Ang paglamig na ito ay nagpapaganda ng boltahe at pagpapalit ng kuryente. Ang mga magagandang heat path sa frame at backsheet ay nagpapaalis ng init mula sa mga cell. Ang pagdaragdag ng mga materyales sa pagbabago ng bahagi na may mga metal ay mas nagpapalamig sa mga module. Maaaring bumaba ang mga temperatura ng hanggang 21.9 K. Ang kahusayan sa kuryente ay maaaring tumaas ng 9%. Ang matalinong disenyo ng mga conductive pathway ay nagpapababa ng mga pagkalugi mula sa init at nagpapalakas ng pv system output.
Ang mataas na init ay nagpapatanda at mas mabilis na masira ang mga module. Sa paglipas ng panahon, ang init, sikat ng araw, at tubig ay nagdudulot ng kalawang, bitak, at mas mahihinang materyales. Ang Light-Induced Degradation (LID) at Potential-Induced Degradation (PID) ay mga karaniwang problema. Nangyayari ang LID kapag binago ng sikat ng araw ang mga kemikal sa mga silicon cell. Nagdudulot ito ng maagang pagkawala ng kuryente. Ang PID ay nagmumula sa mga pagkakaiba sa mataas na boltahe. Gumagawa ito ng mga leakage current at malalaking power drop. Ang layer ng encapsulation ay maaaring maging dilaw, pumutok, o huminto sa pagdikit. Nagbibigay ito ng mas kaunting liwanag na dumaan. Maaaring masira ang mga backsheet mula sa init at tubig. Pinapapasok nito ang moisture at nagiging sanhi ng pagtagas. Mababa rin ang kahusayan ng maliliit na bitak at mga linyang metal na lumalabas. Ang paggamit ng matitibay na materyales at magagandang disenyo, tulad ng mga glass-glass module at UV-resistant na backsheet, ay nagpapabagal sa mga problemang ito. Paglalarawan ng
| Mekanismo | at | Epekto ng Sanhi sa Mga Module ng PV at Rate ng Pagkasira |
|---|---|---|
| Potensyal na Dahilan ng Pagkasira (PID) | Ang mataas na boltahe ay nagpapagalaw ng mga ion at gumagawa ng mga landas. Ang mga sodium ions sa salamin ay nakakatulong na mangyari ito. | Hanggang sa 30% pagkawala ng kahusayan; pagkawala ng kuryente ~2.02% kada taon. |
| Light-Induced Degradation (LID) | Pinapabilis ng sikat ng araw ang oksihenasyon sa mga selulang silikon. | Hanggang sa 10% na pagkawala ng kahusayan, karamihan sa unang taon. |
| Pagtanda ng Encapsulation | Ang UV at init ay nagdudulot ng paninilaw, bitak, at pagkawala ng lagkit. | Mas kaunting liwanag ang pumapasok; bumababa ang kahusayan sa paglipas ng panahon. |
| Pagkasira ng Backsheet | Ang init at tubig ay nagdudulot ng pagkasira at pagbabalat. | Higit na kahalumigmigan at kalawang; maagang pagkabigo. |
| Pagkasira ng Cell | Ang mga maliliit na bitak at mga linya ng metal ay kumawala mula sa init. | Pagkawala ng kuryente at mas mababang kahusayan. |
| Pagbuo ng Hotspot | Ang mga problema sa cell o alikabok ay nagpapainit ng ilang mga spot. | Higit pang pinsala at pagkawala ng kahusayan. |
| Mechanical Stress | Ang pag-unat at pag-urong ay nagiging sanhi ng mga bitak. | Nasisira ang mga solder joint at cell. |
| Dumi/Pagtitipon ng Alikabok | Hinaharangan ng alikabok ang liwanag at nagiging hotspot. | Pagkawala ng kuryente na 1.27% bawat g/m² ng alikabok. |
Tandaan: Ang mataas na init ay nagpapalala sa lahat ng mga problemang ito sa pamamagitan ng pagpapabilis ng mga pagbabago sa kemikal at pagdidiin sa mga materyales. Ang pagpili ng magagandang materyales at matalinong disenyo ay tumutulong sa mga module na magtagal sa mahihirap na lugar.
Parehong nakakaapekto ang ambient temperature at sikat ng araw kung paano gumagana ang mga solar panel. Kapag mas mainit ito sa 25°C, nawawala ang mga panel ng humigit-kumulang 0.3% hanggang 0.5% na kahusayan para sa bawat degree. Sa napakainit na lugar, ang mga panel ay maaaring maging kasing init ng 60°C. Maaari nitong mawalan sila ng 10–15% ng kanilang kapangyarihan kumpara sa kung saan sila na-rate. Ang mga malamig na lugar na may malakas na sikat ng araw ay makakatulong sa mga panel na gumana nang mas mahusay, na nagbibigay ng 5-7% boost sa kahusayan. Ang mas maraming sikat ng araw ay nangangahulugan ng mas kabuuang enerhiya, kahit na ang ilan ay nawala mula sa init. Ang mga panel ay karaniwang tumatakbo nang 20–40°C na mas mainit kaysa sa hangin, kaya mahalaga ang lokal na panahon. Tinutulungan ng hangin na palamig ang mga panel. Ang kaunting hangin lamang, tulad ng 1 m/s, ay maaaring magpababa ng temperatura ng panel ng 5–11°C. Ipinapakita ng talahanayan sa ibaba kung paano nagbabago ang mga bagay na ito kung gaano kahusay gumagana ang mga solar panel: Epekto
| ng Salik/Kondisyon | sa Kahusayan ng PV/ | Paliwanag ng Output/Halimbawa |
|---|---|---|
| Pagtaas ng temperatura (>25°C) | Pagkawala ng kahusayan na 0.3% hanggang 0.5% bawat pagtaas ng 1°C | Ang temperatura ng panel ay maaaring umabot sa 60°C na nagdudulot ng 10-15% pagbaba ng power output kumpara sa na-rate na kahusayan |
| Napakalamig na kondisyon (0°C) | Efficiency gain na 5-7% sa itaas ng rate na output | Ang mga malamig na klima na may mataas na irradiance ay nagpapabuti sa kahusayan |
| Mataas na solar irradiance | Pinapataas ang kabuuang output ng enerhiya sa kabila ng mga pagkawala ng temperatura | Ang mainit na maaraw na araw ay nagbubunga ng mas maraming enerhiya kaysa sa malamig na maulap na araw |
| Ang bilis ng hangin | Ang epekto ng paglamig ay binabawasan ang temperatura ng panel ng 5-11°C sa 1 m/s | Ang paglamig ay nagpapabuti sa kahusayan |
Sa mga tropikal na lugar, ang mataas na kahalumigmigan at init ay maaaring magpababa ng kahusayan ng hanggang 28.7%. Ang pagsuri at paglilinis ng mga panel ay kadalasang nakakatulong na panatilihing gumagana nang maayos ang mga ito.
Napakahalaga ng daloy ng hangin para mapanatiling cool ang mga panel. Kapag gumagalaw ang hangin sa magkabilang panig ng panel, mas mabilis itong nag-aalis ng init. Kung ang mga panel ay nakataas sa itaas ng bubong, maaaring dumaloy ang hangin sa ilalim at mas palamig ang mga ito. Mahalaga rin ang kulay ng bubong. Ang mga madilim na bubong sa ilalim ng mga panel ay maaaring manatiling mas malamig kung minsan kaysa kung walang mga panel. Ang mga magaan o makintab na bubong ay maaaring magpainit ng hangin sa paligid ng mga panel. Ang mga cool na bubong na may mga panel ay maaaring gawing mas malamig ang lugar sa gabi, ngunit ang bubong mismo ay maaaring manatiling mas mainit dahil hinaharangan ng mga panel ang init mula sa pag-alis. Mahalaga rin kung paano inilalagay ang mga panel. Ang mga panel na naka-mount sa bubong ay kadalasang 5–10°C na mas mainit kaysa sa mga panel na naka-mount sa lupa dahil mas kaunti ang hangin na lumilipat sa paligid nila.
Tip: Ang pagtataas ng mga panel at pagpapasok ng hangin sa ilalim ng mga ito ay nakakatulong na panatilihing malamig ang mga ito at gumana nang mas mahusay.
Ang oras ng taon at kung saan ka nakatira ay nagbabago kung gaano kahusay gumagana ang mga panel. Sa mga maiinit na lugar, nawawalan ng kahusayan ang mga panel ng humigit-kumulang 0.4% para sa bawat antas sa itaas ng 25°C. Kung nasaan ka sa Earth, nagbabago ang anggulo ng araw at kung gaano katagal sumisikat ang araw, kaya ang mga lugar na mas malayo sa ekwador ay may mas malaking pagbabago sa buong taon. Ang mga tropikal na lugar ay may mga karagdagang problema mula sa mga ulap at halumigmig, na humaharang sa sikat ng araw at maaaring magtayo ng tubig sa mga panel. Ang alikabok sa mga disyerto ay maaari ring magpababa ng kahusayan kung ang mga panel ay hindi madalas na nililinis. Ang mga mas malalamig na lugar ay kadalasang nakakakuha ng mas mahusay na kahusayan, kahit na ang mga ito ay may mas kaunting sikat ng araw. Ang bawat lugar ay nangangailangan ng sarili nitong plano para sa disenyo at paglilinis upang makakuha ng pinakamaraming enerhiya sa buong taon.
Ang mga maiinit na lugar ay nangangailangan ng mahusay na paglamig at paglilinis.
Ang mga mas malalamig na lugar ay nawawalan ng mas kaunting kahusayan mula sa init.
Ang mga tropikal na lugar ay dapat harapin ang halumigmig at ulap.
Ang mga lugar sa disyerto ay kailangang kontrolin ang alikabok.
Kung gaano kahusay ang paggana ng mga solar panel ay nakadepende sa maraming bagay na nagbabago sa temperatura ng mga ito, kaya ang pagpili ng tamang setup para sa bawat lugar ay napakahalaga.
Ang taunang ani ay nangangahulugang kung gaano kalaking kuryente ang nakukuha ng solar system sa isang taon. Dahil sa mainit na panahon, hindi gaanong episyente ang mga panel, kaya mas kaunting enerhiya ang ginagawa nila. Kung bumaba ang kahusayan ng 10–15% sa mga maiinit na lugar, bababa din ang kabuuang enerhiya. Binabago ng pagbabang ito ang levelized cost of electricity (LCOE). Ang LCOE ay ang karaniwang presyo para makagawa ng isang yunit ng kuryente sa buong buhay ng system. Kapag ang mga panel ay hindi gaanong mahusay, ang bawat kilowatt-hour ay nagkakahalaga ng mas maraming pera. Sa mga maiinit na lugar, ang mga solar system ay kadalasang may mas mataas na LCOE. Ito ay dahil ang mga panel ay gumagana nang mas malala at nangangailangan ng higit pang paglilinis o pagpapalamig.
Kung paano mo idinisenyo ang system ay nakakaapekto sa kung gaano karaming pera ang iyong naiipon. Gumagamit ang mga inhinyero ng mga espesyal na materyales at mga trick sa paglamig upang panatilihing mas malamig ang mga panel. Halimbawa, ang mga phase change material (PCM) ay maaaring magpalamig ng mga panel nang hanggang 34°C. Mas gumagana ang mga cooler panel, kaya mas mabilis mong maibabalik ang iyong pera. Ang paggamit ng tubig na may mga PCM ay maaaring gumawa ng mga panel ng hanggang 13.7% na mas mahusay. Maaaring mapababa ng alikabok ang kahusayan ng halos 12%. Ang paglilinis ng alikabok ay nagpapanatili ng mataas na enerhiya at ginagawang mas sulit ang system. Ipinapakita ng talahanayan sa ibaba kung paano binabago ng mga pagpipilian sa disenyo ang pagganap at gastos:
| ng Aspektong Disenyo ng System sa | Epekto | Epekto sa Pagganap sa Ekonomiya |
|---|---|---|
| Pagsasama-sama ng mga PCM | Ginagawang mas malamig ang mga panel, pinapalakas ang kahusayan | Mas mabilis na pagbabayad, mas mahusay na pamumuhunan |
| Mga Diskarte sa Paglamig (Tubig + PCM) | Mas mataas na kahusayan, mas mahusay na kontrol ng init | Mas maraming enerhiya, mas mataas na kita |
| Pagbawas ng Alikabok | Pinapanatiling gumagana nang maayos ang mga panel | Pinapanatiling mataas ang output, nagdaragdag ng halaga |
| Pagpili ng Uri ng PCM | Pinakamahusay na paglamig para sa system | Binabago ang gastos at disenyo |
Ang ilang solar system ay maaaring umabot sa 37% na kahusayan ngunit mas mahal at nangangailangan ng malakas na sikat ng araw. Ang mga fixed-tilt system ay mas mura at gumagana sa maraming lugar. Pinipili ng mga inhinyero ang pinakamahusay na sistema para sa sikat ng araw at badyet sa bawat lugar.
Ang mga solar panel ay nawawalan ng kahusayan sa paglipas ng panahon mula sa init, alikabok, at pagtanda. Karamihan sa mga panel ay nawawalan ng halos 0.5% na kahusayan bawat taon. Sa maiinit na lugar, ito ay maaaring mangyari nang mas mabilis at mas malaki ang gastos sa paglaon. Kapag ang mga panel ay bumababa, nakakakuha sila ng mas kaunting enerhiya at nakakatipid ng mas kaunting pera. Dapat planuhin ng mga may-ari ang mga pagkalugi na ito kapag iniisip ang tungkol sa pagbabayad at pagtitipid. Ang paggamit ng malalakas na materyales at matalinong disenyo ay nakakatulong na mapabagal ang pinsala at maprotektahan ang iyong pera.
Ang magandang disenyo at regular na pangangalaga ay nakakatulong sa mga solar panel na tumagal nang mas matagal at makatipid ng pera, kahit na sa mahirap na klima.
Gumagamit ang mga inhinyero ng iba't ibang paraan upang mapanatiling cool ang mga solar panel. Pinipili nila ang passive cooling, tulad ng pagpapahintulot sa hangin na lumipat sa paligid ng mga panel. Ang mga heat sink ay tumutulong na alisin ang sobrang init nang hindi gumagamit ng mas maraming enerhiya. Ang pagtataas ng mga panel at pag-iiwan ng espasyo sa ilalim ng mga ito ay nagbibigay-daan sa daloy ng hangin at palamig ang mga ito. Ang pagbabago sa kung paano nakaharap ang mga panel sa araw at ang pagtagilid sa mga ito ay nakakatulong na pigilan ang pag-iipon ng init. Tinutulungan din nito ang mga panel na makakuha ng mas maraming sikat ng araw. Gumagamit ang ilang setup ng mga phase change material, gaya ng paraffin jelly, para ibabad ang init at palabasin ito mamaya. Nakakatulong ang mga paraang ito na kontrolin ang temperatura at panatilihing gumagana nang maayos ang mga panel.
Ang pagpili ng mga tamang materyales ay nakakatulong na panatilihing mas malamig ang mga panel. Ang mga makintab na coatings at light-colored na bubong ay hindi sumipsip ng sobrang init. Ang mga panel na may mataas na sub-bandgap reflectance ay bumabalik sa sikat ng araw na hindi magagamit. Ito ay nagpapanatili sa kanila na mas malamig. Ang mga materyales na may mataas na emissivity ay nagpapadala ng init nang mas mabilis. Ang mga trick na ito ay tumutulong sa mga panel na magtagal at gumana nang mas mahusay.
Napakahalaga ng paglamig para sa mga solar panel. Ang passive cooling, tulad ng phase change materials, ay maaaring makapagbigay ng mga panel ng humigit-kumulang 9% na mas maraming kapangyarihan. Gumagamit ang aktibong paglamig ng tubig o hangin upang palamig ang mga panel ngunit mas mahal at mas mahirap i-set up. Hinahalo ng mga hybrid system ang mga thermoelectric cooler at phase change material para sa mas magandang resulta. Ang ilang hybrid cooler ay maaaring magpababa ng temperatura ng panel ng higit sa 40°C. Maaari rin nilang gawing mas mahusay ang mga panel nang hanggang 15%. Tinutulungan ng mga ideyang ito ang mga panel na manatiling cool sa mga maiinit na lugar.
Tinutulungan ng mga smart coating ang mga panel na magbabad ng mas maraming ilaw at panatilihing maalis ang alikabok. Ang ilang mga coatings ay naglilinis ng kanilang mga sarili at huminto sa pagmuni-muni. Ang dalawang-layer na phase change na materyales ay nakakatulong na panatilihing hindi nagbabago ang temperatura ng panel sa pamamagitan ng pagpasok at pagpapalabas ng init. Ang real-time na pagsubaybay ay gumagamit ng artificial intelligence upang panoorin at baguhin kung paano gumagana ang mga panel. Ang mga tool na ito ay tumutulong sa mga panel na patuloy na gumawa ng kapangyarihan kahit na nagbabago ang panahon.
| ng Uri ng Solusyon | ng Benepisyo | Halimbawang Epekto |
|---|---|---|
| Mga Hybrid Nano Coating | Bawasan ang pagmuni-muni at itigil ang alikabok | Mas maraming photon ang ginamit |
| Pagsubaybay sa AI | Binabago ang mga setting habang nagbabago ang panahon | Nakakakuha ng mas maraming enerhiya |
| Mga Layer ng PCM | Ipasok at ilabas ang init upang panatilihing malamig ang mga panel | Mas kaunting pinsala mula sa init |
Ang ilang uri ng solar panel ay mas gumagana kapag ito ay mainit. Ang mga module ng HJT ay nawawalan ng mas kaunting enerhiya at gumagawa ng higit na kapangyarihan sa mga tropikal at tuyong lugar. Ang mga CIGS cell ay patuloy na gumagana nang maayos kahit na ito ay napakainit. Ang mga module ng CdTe ay maaaring gumawa ng hanggang 6% na mas maraming enerhiya kaysa sa mga silikon sa mainit na panahon. Ang pagpili ng pinakamahusay na teknolohiya ay tumutulong sa mga panel na gumana nang mas mahusay at mas tumagal sa maiinit na lugar.
Ang mga siyentipiko ay nakakahanap ng mga bagong paraan upang matulungan ang mga solar panel na may init. Gumagamit sila ng mga espesyal na materyales upang gawing mas malakas ang mga panel sa mainit na panahon. Ang ilang mga siyentipiko ay naglalagay ng maliliit na MOF sa perovskite solar cells. Ang mga MOF na ito ay nagbibigay sa mga cell ng mas nababaluktot na mga hugis at mas malalaking ibabaw. Nakakatulong ito na ihinto ang pinsala mula sa sikat ng araw at init. Sa CIGS solar cells, pinoprotektahan ng napakanipis na layer ng Al2O3 ang mga cell. Ang layer na ito ay 10 nanometer lamang ang kapal. Pinipigilan nitong lumabas ang tubig at pinipigilan ang mga problema sa kuryente. Dahil dito, ang mga cell ay nagpapanatili ng halos 80% ng kanilang kapangyarihan pagkatapos na nasa mainit at basang mga lugar sa loob ng mahabang panahon. Nakakatulong ang mga nanofluids at paraffin-based na nanomaterial na palamig ang mga panel. Inalis nila ang init mula sa mga panel. Ang carbon-black nanofluids at mga phase change na materyales na may nanoparticle ay nagpapanatili sa temperatura na hindi nagbabago. Ang mga bagong materyales at nanotechnologies na ito ay tumutulong sa mga solar panel na tumagal nang mas matagal at mas gumagana kapag ito ay mainit.
Ang mga smart coating at artificial intelligence ay tumutulong sa mga solar panel na humawak ng init. Ipinapakita ng talahanayan sa ibaba kung paano nakakatulong ang mga tool na ito:
| ng Mekanismo | Paglalarawan | Epekto sa PV Efficiency sa ilalim ng Mataas na Temperatura |
|---|---|---|
| Mga Hybrid Nano Coating | Ibaba ang pagmuni-muni, gumamit ng mas maraming UV/IR na ilaw, at harangan ang alikabok | Mas maraming liwanag ang nagamit, mas kaunting kuryente ang nawala mula sa dumi |
| Mga Materyales sa Pagbabago ng Phase (PCM) | Ipasok at ilabas ang init upang panatilihing hindi nagbabago ang temperatura ng panel | Mas kaunting pinsala mula sa init, mas mahabang buhay ng panel |
| AI-Driven Adaptive System | Gumamit ng machine learning para baguhin ang mga setting at sundin ang araw | Mas maraming power made, kahit na mainit |
Tinutulungan ng mga smart coating ang mga panel na kumuha ng mas maraming liwanag at manatiling malinis. Nag-iimbak ang mga PCM ng sobrang init sa araw at ilalabas ito kapag lumamig. Nakakatulong ito na hindi masyadong mainit ang mga panel. Binabantayan ng mga AI system ang lagay ng panahon at binabago kung paano gumagana ang mga panel. Nakakatulong ito sa mga panel na gumawa ng mas maraming enerhiya, kahit na ito ay napakainit.
Gumagamit ang hybrid at advanced na mga system ng maraming paraan upang labanan ang init at gumana nang mas mahusay. Hinahalo ng hybrid solar system ang mga photovoltaic panel na may ground source na heat pump. Gumagamit din sila ng mga espesyal na bahagi para sa bawat klima. Pinipili ng mga inhinyero ang tamang sukat para sa mga collector, heat exchanger, at storage tank. Nakakatulong ito na balansehin ang mga pangangailangan sa pag-init at kuryente. Ang mga phase change na materyales sa mga system na ito ay nag-iimbak ng init at tumutulong na palamig ang mga panel. Pinipigilan nito ang mga panel na hindi masyadong mainit. Ang mga control system ay namamahala ng enerhiya at nagpapababa ng pangangailangan para sa grid ng kuryente. Nakakatulong ito sa mga maiinit na lugar. Ang mga hybrid na photovoltaic-thermal (PVT) system ay gumagawa ng parehong kuryente at init. Gumagamit ang mga system na ito ng pagpapalamig upang panatilihing gumagana nang maayos ang mga panel, kahit na sa tanghali kapag ito ay pinakamainit. Ang advanced na insulation, tulad ng mga aerogels, at mga matalinong kontrol gamit ang machine learning, ay tumutulong sa mga system na ito na tumagal nang mas matagal at gumana nang mas mahusay. Ang hybrid na disenyo ay nagpapababa ng greenhouse gas emissions at ginagawang mas maaasahan ang solar energy sa mga maiinit na lugar.
Ang mga solar panel ay hindi gumagana nang maayos kapag ito ay mainit. Ang bawat uri ng panel ay tumutugon sa init sa sarili nitong paraan. Sinasabi sa atin ng koepisyent ng temperatura kung gaano karaming kapangyarihan ang nawawala kapag ito ay mainit. Ang mga tao ay maaaring gawing mas mahusay ang mga panel sa pamamagitan ng pagpili ng magagandang paraan upang i-install ang mga ito at paggamit ng mga tamang materyales.
Upang makuha ang pinakamahusay na mga resulta, matalinong humingi ng tulong sa isang eksperto bago mag-set up ng solar system. Nakakatulong ito na tiyaking gumagana nang maayos ang mga panel saan ka man nakatira.
Sinasabi sa amin ng koepisyent ng temperatura kung gaano karaming kuryente ang nawawala sa isang solar panel kapag mas uminit ito sa 25°C. Kung ang koepisyent ay mas mababa, ang panel ay hindi nawawalan ng mas maraming kapangyarihan sa mainit na panahon.
Ang mataas na temperatura ay nagpapabilis sa pagtanda ng mga solar panel. Maaari silang maging sanhi ng mga bitak at dilaw na batik. Mas mabilis masira ang mga materyales. Ginagawa nitong hindi gaanong mahusay ang mga panel at pinapaikli nito kung gaano katagal ang mga ito.
Ang mga module ng HJT at CIGS ay pinakamahusay na gumagana sa mga maiinit na lugar. Mayroon silang mas mababang mga koepisyent ng temperatura. Nangangahulugan ito na nawawalan sila ng kuryente kapag mainit. Ang mga panel na ito ay nagpapanatili ng kanilang kahusayan na mas mataas sa maiinit na lugar.
Oo. Ang mga cooling system tulad ng phase change material o water cooling ay nakakatulong na panatilihing mas malamig ang mga panel. Ang mga system na ito ay maaaring gumawa ng mga panel ng hanggang 15% na mas mahusay sa napakainit na panahon.
Hinaharangan ng alikabok ang sikat ng araw at ginagawang mas mainit ang ilang mga spot. Pinatataas nito ang temperatura ng panel at nagiging sanhi ng mas maraming pagkawala ng kuryente. Ang paglilinis ng mga panel ay kadalasang nakakatulong na panatilihing mas malamig at gumagana nang mas mahusay.
